专利名称：彩色阴极射线管装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电视机的布老恩管、用于监视器的布老恩管等的彩色阴极射线管装置，特别涉及在高品质的电视机和高清晰度监视器等中，即使画面平坦化或缩短管子的进深也可以防止聚焦特性劣化的彩色阴极射线管装置。
一般来说，彩色阴极射线管装置有真空外壳，该真空外壳由显示部分为矩形的屏盘、与该屏盘连接的锥体和与该锥体的小口径端连接的圆筒状的管颈组成。在该屏盘的内表面上，配置具有发射蓝、绿、红光的点状或条状的三色荧光体层的荧光屏。此外，在该荧光屏中，在其内表面上通过间隙与荫罩相对，该荫罩配置在屏盘内。在该荫罩上，形成通过电子束的多个孔，该电子束轰击在对应的三色荧光体层上，具有使对应的三色荧光体层发光的选色功能。此外，在管颈内，装入发射三束电子束的电子枪装置。而且，安装有从管颈围绕锥体小口径部分外侧的偏转系统。再有，从上述电子枪发射的三束电子束被偏转系统产生的偏转磁场偏转，通过荫罩后射向荧光屏，由该电子束按高频周期性水平扫描同时按低频周期性垂直扫描该荧光屏，于是在屏幕上显示彩色图象。
在这样的彩色阴极射线管装置中，使三束电子束聚焦在荧光屏上的大致一点上，必须满足所谓的会聚特性。对于该会聚特性来说，在早期的彩色阴极射线管装置中，把三束电子束未聚焦在一点上的误差，即会聚误差分解成根据三束电子束与荧光屏的几何关系导出的多个误差图形，在安装在偏转系统管颈侧的会聚系统中，供给用于校正各误差图形的会聚校正电流，获得应该满足的会聚特性。因此，在早期的彩色阴极射线管装置(所谓的会聚系统校正型彩色阴极射线管装置)中，除偏转电流外，在驱动电路中还产生有多个特殊波形的会聚校正电流，并且必须从该驱动电路向会聚系统供给校正电流。
但是，目前出现了不需要供给会聚校正电流的一字形自会聚型彩色阴极射线管装置，该装置正在取代早期的会聚系统校正型彩色阴极射线管装置。该一字形自会聚型彩色阴极射线管装置的电子枪装置具有发射通过同一水平面的由中心电子束和一对侧边电子束组成的一列排列的三束电子束的一字形结构。在该一字形装置中，偏转系统产生的水平偏转磁场形成为枕形，而垂直偏转磁场形成为桶形，利用这些非均匀的水平和垂直偏转磁场，不必设置专门的校正单元，便可实现整个画面上良好的会聚特性。
但是，在该一字形自会聚型的彩色阴极射线管装置中，因偏转磁场非均匀的原因，在被偏转的电子束中产生变形，尤其画面周围的电子束点被横长地压扁，清晰度降低，或有产生波纹的危险。
可是，近年来在彩色阴极射线管装置中，伴随着提高清晰度、大画面化和宽角度偏转，强烈要求缩短管子总长度和画面的平面化。在充分满足这种要求的一字形自会聚型彩色阴极射线管装置中，由于必须具备更严格的聚焦特性，所以必须有使整个画面上三束电子束聚焦的强的非均匀偏转磁场。因此，在这样的彩色阴极射线管装置中，画面周围形成的电子束点就会更大地变形。而且，由于指向画面周边的电子束在荧光屏上按大入射角入射，所以更有助于电子束点的变形。
把管颈外侧上的PCM1(色纯会聚磁铁)设置在管颈周围的彩色阴极射线管装置中，利用该PCM1的调整，在荧光屏2中心O处聚焦三束电子束3B、3G、3R。但是，在这种彩色阴极射线管装置中，如图1所示，在荧光屏2的周边P上，三束电子束3B、3G、3R的路径长度变长，其结果，如虚线所示的一对侧边电子束3B、3R被过会聚，入射在点P上。
为了校正该过会聚，如图2A所示，如果把水平偏转线圈4H产生的水平偏转磁场5H形成为枕形，那么从电子枪观察，当电子束射向荧光屏朝向右侧偏转时，三束电子束3B、3G、3R受到来自水平偏转磁场5H的力FHB、FHG、FHR的作用。这些力FHB、FHG、FHR存在FHB(FHG(FHR的关系，利用该力FHB、FHG、FHR，使一对侧边电子束3B、3R相对地从中心电子束3G沿水平方向(H轴方向)偏离的方向位移。就是说，该力FHB、FHG、FHR对电子束产生欠会聚的作用。同样地，为了校正过会聚，如图2B所示，如果把垂直偏转线圈4V产生的垂直偏转磁场5V形成桶形，那么由该垂直偏转磁场5V对一对侧边电子束3B、3R产生力FVB、FVR，该力FVB、FVR包括使电子束沿相互远离水平方向的方向位移的成分，在电子束上产生欠会聚作用。因此，调整这些水平偏转磁场5H和垂直偏转磁场5V的非均匀程度，如图1中实线所示那样，在画面周边P上使三束电子束3B、3G、3R聚焦。
但是，如果把水平偏转磁场5H和垂直偏转磁场5V设定为上述那样的非均匀偏转磁场，那么在三束电子束3B、3G、3R上会出现图3中箭头6a、6b所示的力的作用，各电子束3B、3G、3R会受到在水平方向上发散而在垂直方向(V轴方向)上聚焦的透镜作用。
图4是说明对上述电子束起作用的电子枪和由偏转磁场形成的透镜作用的图，在管轴(Z轴)上侧，表示对电子束产生垂直方向的作用，在下侧，表示水平方向的作用。在图4中，虚线表示朝向荧光屏2中心的电子束3的轨道，实线表示朝向周边的电子束3的轨道。此外，标号DL是由上述偏转磁场形成的透镜，标号ML是在电子枪的电极之间形成的聚焦电子束3的主透镜，标号QL是在上述主透镜附近的电极之间形成的利用动态变动的电压使荧光屏2上各点的聚焦条件最佳的辅助透镜。该辅助透镜QL主要有补偿因电子束3的路径长度差产生的象面弯曲象差和因透镜DL产生的非点象差的作用，但在图中为了简化，省略路径长度差，表示在荧光屏2周边具有补偿透镜DL作用的非点象差透镜。
在这样的透镜系统中，在电子束3朝向荧光屏2的中央时，由于未形成透镜DL和辅助透镜QL，所以水平和垂直方向的透镜倍率相等，线7上形成圆形物点，在荧光屏2上连接圆形的象点。但是，在朝向荧光屏2的周边的电子束3上，利用位于从主透镜ML至荧光屏2方向上的有大间隔的位置的透镜DL，产生在垂直方向上聚焦而水平方向上发散的作用，此外，利用在主透镜ML附近形成的辅助透镜QL，用透镜DL补偿在电子束上产生的非点象差。因此，组合这些透镜DL、QL、ML的组合透镜的倍率仅与主透镜ML的倍率不同，在垂直方向上缩小，使荧光屏2上的电子束点的垂直方向直径减小，在水平方向上增大，使荧光屏2上的电子束点的水平方向直径增大。其结果，对于线7上的圆形物点，成为荧光屏2上连接的水平方向上压扁的象点。
这样的问题随着近年来推进画面的平面化和高清晰度化成为不能忽视的问题。特别是根据沿屏盘中心与对角端之间的管轴向管颈侧的落差(位置差)，近似圆的屏盘曲率半径达到荧光屏的对角有效直径的两倍以上，并且，为了使校正因荧光屏构成曲面产生的象面弯曲象差和因偏转磁场产生的非点象差等的聚焦条件在整个画面上达到最佳，自实现使聚焦电压变动的彩色阴极射线管装置以来，该问题成为聚焦特性的一个最重要课题。
在下述文献A、B、C等中披露了解决因上述非均匀偏转磁场产生的电子束点变形的方法。在这些文献中，披露了把水平和垂直偏转磁场均匀化，利用比偏转系统的中心更靠近管颈侧配置的会聚校正单元校正因该均匀化产生的水平和垂直端的过会聚技术。
文献A“A NEW HIGH-RESOLUTION TRINITRON COLOR PICTUREFOR DISPLAY APPLICATION”IEEE TRANS.CONSUMER ELECTRON CE-26pp466(471，1980。
文献B“THE SSC DEFLECTION YOKE FOR IN-LINE COLOR CRT，s”PROC.OF THE SID.VOL.30/1，pp29(32，1989。
文献C“A NEW PICTURE TUBE SYSTEM WITH HOMOGENEOUSSPOT PERFORMANCE”PROC.OF JPN DISPLAY，89，pp458(461，1989。
图5表示由这些文献中均匀的偏转磁场和会聚校正单元对电子束产生的透镜作用。在管轴上侧示出对电子束产生的垂直方向的作用，此外，在下侧，示出水平方向的作用。虚线表示朝向荧光屏2中心的电子束3的轨道，实线表示朝向周边的电子束3的轨道。在图5所示的透镜系统中，由于水平和垂直偏转磁场是均匀磁场，所以在图4所示的以往的彩色阴极射线管装置中，不形成由偏转磁场产生的透镜DL，代替该透镜，利用会聚校正单元形成透镜CL，对电子束起作用的透镜有主透镜ML和辅助透镜QL及由会聚校正单元产生的透镜CL。
上述透镜CL由会聚校正单元的结构决定其特性，但基本上与透镜DL一样，象产生非点象差那样对电子束产生作用。例如，在文献B中，披露了产生校正会聚磁场的结构，但通过使用在其校正磁场区域中可形成局部均匀磁场的磁性体，没有非点象差的作用。但是，该透镜CL形成在从电子枪的阴极至偏转系统的中心之间，形成在辅助透镜QL附近较理想，与以往的透镜DL相比，与辅助透镜QL之间的距离大幅度地减小。因此，在CL上即使有非点象差作用，但组合透镜ML、QL、CL的组合透镜的倍率大致不变化，结果，使电子束点的水平方向的压扁改善，清晰度等提高。
此外，文献B、C披露的以往会聚校正单元由会聚校正线圈和对该会聚校正线圈供给与水平和垂直偏转同步变动的抛物线状校正电流的电流供给单元构成。尤其在文献B中，披露了在偏转系统上设置电阻和电容器等组成的电路，利用偏转电流或偏转电压直接产生抛物线状校正电流的单元。但是，如果在偏转系统上直接产生这样的抛物线状校正电流，那么在该文献所披露的那样简单的电路中，难以提供对称并且二次变动的理想波形，在偏转系统的设计上存在负担的问题。此外，在从驱动电路侧供给校正电流的电流供给单元中，存在驱动电路侧的负担变大的问题。
如上所述，在彩色阴极射线管装置中，目前，把电子枪构成发射一列配置的三束电子束的一字形结构，该三束电子束由通过同一水平面的中心电子束和一对侧边电子束组成，把偏转系统产生的水平偏转磁场确定为枕形，把垂直偏转磁场确定为桶形，利用这些水平和垂直偏转磁场使三束电子束偏转的一字形自会聚型彩色阴极射线管装置被广泛实用化。但是，在这种一字形自会聚型彩色阴极射线管装置中，存在因非均匀偏转磁场使电子束点产生变形，特别是在画面周边上使清晰度劣化的问题。
而且，在设有会聚校正单元的情况下，存在对其会聚校正线圈供给会聚校正电流的电流供给电路产生负担和发生会聚校正电流波形混乱等问题。
本发明的目的在于提供即使推进管的总长度缩短或画面的平面化，也不导致派生问题，在整个画面上可获得没有变形的良好电子束点的彩色阴极射线管装置。
(1)按照本发明，提供彩色阴极射线管装置，该彩色阴极射线管装置包括真空外壳，由有与管轴交叉并且相互垂直的第一轴和第二轴且其内表面设有荧光屏的矩形状的屏盘、与屏盘连接的漏斗状的锥体和与该锥体的小口径部分端部连接的管颈构成，以从屏盘中心沿管轴至对角端的朝向管颈侧的落差为基准的屏盘内表面有将近似圆的屏盘曲率半径确定为荧光屏对角有效直径两倍以上的平坦度，一字形电子枪，设置在管颈内，有阴极和多个电极，发射一列排列的三束电子束，该三束电子束由以第一轴方向为排列轴的中心电子束和一对侧边电子束组成，偏转系统，安装在管颈至锥体的小口径部分的外侧，作为产生使三束电子束向第一轴和第二轴方向偏转的偏转磁场的偏转系统，对于第一轴方向的偏转磁场来说，主要减少使荧光屏上电子束点劣化的非均匀磁场成分，对于第二轴方向的偏转磁场来说，主要校正离开第一轴的沿第一轴方向的图象变形和会聚，和会聚校正单元，在从电子枪的阴极至偏转系统的中心之间，主要仅在沿第一轴方向上，在相对于荧光屏中心的其周边部分，使一对侧边电子束在远离中心电子束的方向上相对地位移。
(2)按照本发明，提供彩色阴极射线管装置，该彩色阴极射线管装置包括真空外壳，由有与管轴交叉并且相互垂直的第一轴和第二轴且其内表面设有荧光屏的矩形状的屏盘、与屏盘连接的漏斗状的锥体和与该锥体的小口径部分端部连接的管颈构成，以从屏盘中心沿管轴至对角端的朝向管颈侧的落差为基准的屏盘内表面有将近似圆的屏盘曲率半径确定为荧光屏对角有效直径两倍以上的平坦度，一字形电子枪，设置在管颈内，有阴极和多个电极，发射一列排列的三束电子束，该三束电子束由以第一轴方向为排列轴的中心电子束和一对侧边电子束组成，偏转系统，安装在管颈至锥体的小口径部分的外侧，产生使三束电子束沿第一轴和第二轴方向偏转的偏转磁场，第一轴或第二轴方向的偏转磁场减少使所述荧光屏上电子束点劣化的非均匀磁场成分，和会聚校正单元，在从电子枪的阴极至偏转系统的中心之间，在沿所述第一轴和第二轴的至少一个方向的相对于荧光屏中心的周边部分，使一对侧边电子束在远离中心电子束的方向上相对地位移，该会聚校正单元包括产生会聚校正磁场的线圈和向该线圈供给会聚校正电流的电流供给电路，该电流供给电路有利用至少与上述会聚校正磁场相同波形的输入电压把相同波形的会聚校正电流输出至所述线圈的放大电路部分，该放大电路部分被安装在彩色阴极射线管装置上。
(3)按照本发明，提供彩色阴极射线管装置，在(2)所述的彩色阴极射线管装置中，电子枪包括形成主透镜的电极，在该电极上施加沿偏转系统的第一轴和第二轴的至少一个方向偏转的同步变动的抛物线状波形电压，而放大电路部分的输入电压是转用所述抛物线状波形电压的电压。
(4)按照本发明，提供彩色阴极射线管装置，在(2)所述的彩色阴极射线管装置中，放大电路部分的输入电压是平滑垂直回扫线期间输入电压的高频变动部分的电压。
(5)按照本发明，提供彩色阴极射线管装置，在(2)所述的彩色阴极射线管装置中，所述会聚校正单元包括根据偏转系统的偏转电压或偏转电流在电路上形成对放大电路部分的输入电压的电压形成电路部分，该电压形成电路部分安装在彩色阴极射线管装置上。
(6)按照本发明，提供彩色阴极射线管装置，在(2)所述的彩色阴极射线管装置中，还包括在电路上处理偏转系统的偏转电压使放大电路部分工作的电源部分，该电源部分安装在彩色阴极射线管装置上。
(7)按照本发明，提供彩色阴极射线管装置，该彩色阴极射线管装置包括真空外壳，由有与管轴交叉并且相互垂直的第一轴和第二轴且其内表面设有荧光屏的矩形状的屏盘、与屏盘连接的漏斗状的锥体和与该锥体的小口径部分端部连接的管颈构成，以从屏盘中心沿管轴至对角端的朝向管颈侧的落差为基准的屏盘内表面有将近似圆的屏盘曲率半径确定为荧光屏对角有效直径两倍以上的平坦度，一字形电子枪，设置在管颈内，有阴极和多个电极，发射一列排列的三束电子束，该三束电子束由以第一轴方向为排列轴的中心电子束和一对侧边电子束组成，偏转系统，安装在管颈至锥体的小口径部分的外侧，产生使三束电子束沿第一轴和第二轴方向偏转的偏转磁场，第一轴或第二轴方向的偏转磁场减少使所述荧光屏上电子束点劣化的非均匀磁场成分，和会聚校正单元，在从电子枪的阴极至偏转系统的中心之间，在沿所述第一轴和第二轴的至少一个方向的相对于荧光屏中心的周边部分，使一对侧边电子束在远离中心电子束的方向上相对地位移，该会聚校正单元包括产生会聚校正磁场的线圈和向该线圈供给会聚校正电流的电流供给电路，该电流供给电路通过差动地挪位来会聚校正相对于所述第二轴的会聚对称性。
图1是说明以往的彩色阴极射线管装置的荧光屏中心和角部的三束电子束会聚的图。
图2A是表示以往的彩色阴极射线管装置的偏转系统产生的水平偏转磁场的图。
图2B是表示以往的彩色阴极射线管装置的偏转系统产生的垂直偏转磁场的图。
图3是说明以往的彩色阴极射线管装置的偏转磁场对电子束产生的作用力的图。
图4是说明以往的彩色阴极射线管装置的偏转磁场对电子束的产生的透镜作用的图。
图5是说明以往的彩色阴极射线管装置的会聚校正单元对电子束产生的透镜作用的图。
图6是表示本发明一实施形态的彩色阴极射线管装置的结构图。
图7是表示图6所示的彩色阴极射线管装置的偏转系统产生的水平偏转磁场的图。
图8是表示在图7所示的偏转系统的水平偏转磁场变弱情况下产生的画面变形的图。
图9是说明图6所示的彩色阴极射线管装置的荧光屏中心及左右端的三束电子束的会聚调整方法的图。
图10是表示图6所示的彩色阴极射线管装置的电子束点形状的图。
图11是示意地表示作为本发明第一实施例的会聚校正单元设置在彩色阴极射线管装置中的偏转系统结构的透视图。
图12是表示对图11所示的会聚校正单元的会聚校正线圈供给电流的电流供给电路结构的图。
图13是表示对图12所示的电流供给电路供给抛物线波形电压的抛物线波形电压形成电路的结构图。
图14是表示对图12所示的电流供给电路供给直流电压的电源部分的结构图。
图15是示意地表示本发明第二实施例的偏转系统中设置的会聚校正线圈结构的剖面图。
图16是示意地表示本发明第二实施例的会聚校正线圈结构的透视图。
图17A是示意地表示本发明第三实施例的偏转系统中设置的会聚校正线圈结构的剖面图。
图17B是表示对图17A所示的会聚校正线圈供给电流的电路结构图。
以下，参照
本发明实施例的彩色阴极射线管装置。
图6中示意地表示本发明一实施例的彩色阴极射线管装置的基本构造。在该彩色阴极射线管装置中，配有真空外壳，真空外壳由有与管轴(Z轴)交叉并且相互垂直的水平轴即第一轴(H轴)和垂直轴即第二轴(V轴)的矩形状的屏盘10、与该屏盘10连接的漏斗状的锥体11及与该锥体11的小口径端连接的圆筒状的管颈12构成，根据屏盘10的中心与对角端之间沿管轴(Z轴)向管颈12侧的落差(沿管轴的距离差)，屏盘10有近似圆的屏盘10的曲率半径在后面说明的荧光屏的对角有效直径两倍以上的确定的平坦度。从该管颈12的锥体11侧至锥体的小口径部分13，安装偏转系统14。在屏盘10的内表面上，设置具有发射蓝、绿、红光的点状或条状的三色荧光体层(图示例为条状)的荧光屏15。此外，配置与该荧光屏15之间有空的间隙的对置的荫罩17，在该荫罩中，按预定的配置节距形成多个电子束通孔16，该多个电子束通孔16具有允许其对置面的电子束通过并着屏于对应的荧光体层上的所谓选色功能。此外，在管颈12内，设置发射一列配置的三束电子束183、18G、18R的电子枪装置19，该三束电子束由通过同一水平面的中心电子束18G和一对侧边电子束18B、18R组成。而且，在上述偏转系统14后部的管颈12的外侧上，安装PCM(色纯会聚磁铁)(图中未示出)。
上述电子枪装置19有在水平方向上一列配置的三个阴极，加热这些阴极的三个热丝和从阴极向荧光屏15方向配置的多个电极。利用该多个电极，形成至少使从阴极发射的一列配置的三束电子束18B、18G、18R聚焦于屏幕上的主透镜，此外，通过施加与偏转系统14的偏转同步变动的电压，形成在垂直方向上发散在水平方向上聚焦的辅助透镜。
偏转系统14有水平偏转线圈和垂直偏转线圈，水平偏转线圈产生使从电子枪装置19发射的三束电子束18B、18G、18R在水平方向上偏转的水平偏转磁场，而垂直偏转线圈产生使其在垂直方向上偏转的垂直偏转磁场。如图7所示，其水平偏转线圈21a、21b产生的水平偏转磁场22H产生大致均匀的磁场。如果使这样的水平偏转磁场均匀，那么与以往的枕形水平偏转磁场相比，对于朝向荧光屏对角端的电子束来说，在妨碍垂直偏转的方向上起作用的水平偏转磁场的垂直成分减少，如图8所示，画面24的上下端变形成枕形。因此，为了校正这种枕形图象变形，在偏转系统14中设有一组NS磁铁构成的变形校正单元(图中未示出)，并且强化校正该变形的功能。另一方面，对于垂直偏转线圈产生的垂直偏转磁场来说，确定为桶形，加强该桶形磁场，用该桶形垂直偏转磁场产生的欠会聚补偿因强化上述变形校正功能在画面24的上下端的过会聚。
就是说，在本发明一实施例的偏转系统中，按满足画面24上下端的会聚来校正枕形图象变形。
而且，在本发明一实施例的彩色阴极射线管装置中，在从上述电子枪19的阴极至偏转系统14的中心之间，三束电子束18B、18G、18R朝向荧光屏15的水平方向周边时，在三束电子束18B、18G、18R的排列方向上设有使一对侧边电子束18B、18R远离中心电子束18G(欠会聚)那样动作的由磁单元或电单元构成的会聚校正单元(图中未示出)。
如上所述，如图7所示，如果水平偏转线圈21a、21b产生的水平偏转磁场22H为均匀磁场，那么该水平偏转磁场22H施加给三束电子束18B、18G、18R的力FHB、FHG、FHR相等。在以往的彩色阴极射线管装置中，如图1中虚线所示，在荧光屏的左右端变为过会聚，而在本实施形态中，如图9所示，由于设有会聚校正单元，所以来自会聚校正单元25的力FSB、FSR作用在荧光屏15的左右端P处的一对侧边电子束18B、18R上，补偿因水平偏转磁场为均匀磁场产生的过会聚。但是，在荧光屏15的中心O，会聚校正单元25不起作用，三束电子束18B、18G、18R仍然一致。再有，符号26为PCM。
因此，如果构成上述那样的彩色阴极射线管装置，那么在荧光屏15的左右端，与以往技术相同，因水平偏转磁场22H的均匀化电子束点的横向压扁缓和，清晰度提高。
另一方面，由于垂直偏转磁场仍为非均匀(当然强化该桶形)磁场，所以在荧光屏15的上下端，可以认为不会有与文献A、B、C的技术相同的作用，但对于电子束18B、18G、18R的向荧光屏15的入射角来说，由于在荧光屏15的周边其入射角变小，所以电子束点在发射方向上变形成延伸的形状。因此，在荧光屏15的左右端，非均匀的偏转磁场对电子束点产生的影响和入射角变小产生的影响成为相互加强的方向，电子束点的变形增长，而在上下端，两者的影响成为相互补偿的方向。因此，电子束点的变形被减轻，在如图10所示的画面24的上下端，电子束点28B、28G、28R基本上没有变形。当然与垂直偏转相关，桶形垂直偏转磁场因具有相反透镜作用的变形校正单元的强化，反而变得稍稍纵向压扁。
此外，如果构成上述那样的彩色阴极射线管装置，那么基本上不需要垂直轴方向的会聚校正。在本实施形态中，仅在水平轴方向上有会聚校正单元25的电流供给电路，省略垂直轴方向的电流供给电路。
再有，在上述实施例中，对于在荧光屏左右端起欠会聚作用的会聚校正单元进行了说明，但相反地，该会聚校正单元在荧光屏的中心也可以起过会聚作用。就是说，相对于朝向荧光屏中心附近的情况，在三束电子束相对地朝向左右端的情况下，会聚校正单元也可以使电子束变为在远离中心电子束的方向上。
此外，水平偏转磁场不限于均匀磁场，通过改变会聚校正单元的校正量，也可以把水平偏转磁场形成弱枕形和桶形。如果使这样的水平偏转磁场变成非均匀磁场，例如使水平偏转磁场变为桶形，那么在垂直方向上增大荧光屏左右端的组合透镜倍率，在水平方向上缩小荧光屏左右端的组合透镜倍率，可以在垂直方向上压扁电子束点，还可以补偿因上述入射角产生的电子束点的变形。
图11表示设有校正会聚单元的本发明实施例的更具体的偏转系统。图11所示的偏转系统14有使电子束在水平方向上偏转的上下一对水平偏转线圈21a、21b，使电子束在垂直方向上偏转的左右一对垂直偏转线圈30a、30b和磁性体磁心31。在该偏转系统14的管颈侧(与图面上右侧相当的后部侧)上，配置一对在有其棒状体的两侧直角延伸的形状的磁心33a、33b上卷绕线圈(图中未示出)的没有慧形象差的线圈34a、34b，其中磁心33a、33b的延伸端相互对置。此外，在偏转系统14的荧光屏侧(与图面上左侧相当的前部侧)上，其上下一对棒状NS磁铁35a、35b被配置为校正产生于电子束中的变形的单元。
而且，在本实施例中，在上述一对没有慧形象差线圈34a、34b的磁心33a、33b上卷绕作为校正会聚单元的线圈36a、36b(会聚校正线圈)。该会聚校正线圈36a、36b按使磁心33a、33b的前端部分产生的四个磁极在相邻象限中极性相反来卷绕，通过通电产生的四极磁场，具有使一对侧边电子束过会聚或欠会聚的作用。
图12表示对作为会聚校正单元的线圈供给电流的会聚校正电流供给电路。该会聚校正电流供给电路37包括使会聚校正线圈动作的电流输出电路部分37，该电流输出电路部分37由放大器38和反馈电阻39构成，与水平偏转频率同时变动的抛物线波形电压40的供给部分、直流电源41a、41b和地线42等被全部安装在彩色阴极射线管装置上。抛物线波形电压40，在高品质电视机或高清晰度监视器时，因产生与电子束的偏转同步变动的聚焦电压，则可以把该聚焦电压作为抛物线波形电压40使用。在该电流输出电路部分37中，在放大器38与地线42之间连接与反馈电阻39串联的会聚校正线圈36(归纳为线圈36a、36b，并用符号36表示)，反馈电阻39的会聚校正线圈36一侧反馈至放大器38。因此，如果在放大器38上输入抛物线波形电压40，那么放大器工作，消除其电压与反馈电压的差，结果，对会聚校正线圈36进行供给与抛物线波形电压40相同波形电流的动作。
因此，由于这样的电流输出电路进行仅转换输出因抛物线状波形电压的输入产生的同形状电流的动作，所以驱动电路侧挪用作为抛物线波形电压40供给的与电子束偏转同步变动的原有聚焦电压，并且可以仅供给作为电源的可以与原有直流电源兼用的直流电源41a、41b。此外，与在偏转系统上直接形成抛物线波形电流的以往例相比，在偏转系统的电压上未增强所有电力负担，可以获得接近理想的抛物线波形电流。
再有，上述放大器38通常由晶体管等构成，但由于最近可在市场购置耐高频、高功率的各种OP放大器(运算放大器)，所以通过采用这些OP放大器，可以抑制电路的规模和成本。
此外，这样的电流输出电路部分作为能量抑制单元，使用二极管等，利用切除抛物线波形电压40的尖锐部分，也可以输入给放大器38。由于该抛物线波形电压40的尖锐部分是按高频变动的部分，所以在使电流波形追随电压波形时，放大器38的能量消耗增大。因此，通过切除上述抛物线波形电压40的尖锐部分，输入平滑波形的电压，可以抑制消耗功率，并且可以廉价地构成放大器38。再有，由于抛物线波形电压40的尖锐部分出现在画面上不显示水平回扫线期间，所以不影响画面。
此外，如果在抛物线波形电压40上重叠输入直流电压，那么可以调整整个画面上水平方向的一对侧边电子束的会聚，用户在调整会聚时可以利用。
此外，如上所述，即使从外部不输入抛物线波形电压40，在偏转系统上从水平偏转电压或水平偏转电流中也可以形成水平偏转频率的抛物线波形电压40。图13表示其抛物线波形电压形成电路。该抛物线波形电压形成电路43有在水平偏转线圈21a、21b的负极侧上通过电容器44和分流电阻45与地线42连接的电路。如果设有这样的电路，那么在水平偏转电路中流动的锯齿状的水平偏转电流通过分流电阻45分流到电容器44中，积蓄电荷，通过该积蓄电荷的放电，从分流电阻45侧可以取出水平偏转频率的抛物线波形电压40。
即使形成这样的抛物线波形电压40，由于从外部的直流电源供给上述电压-电流转换系统的电力，所以直接形成抛物线波形电压，不会造成象以往技术那样影响偏转功率，同时使形成的抛物线波形电流的波形混乱的问题。
此外，在水平偏转线圈21a、21b的负极侧设有检测锯齿状电压的电阻46、47，通过使流过水平偏转电路的锯齿状的水平偏转电流分流，形成锯齿状电压波形48和反向该电压波形48的锯齿状电压波形49，利用可变电阻50适当地分割上述电压波形48、49，形成锯齿状的电压波形，把它重叠在上述抛物线波形电压40上，输入到电流输出电路部分的放大器38中。按照这样的电路，通过调整可变电阻50，可以调整画面左右差动的会聚校正量。
此外，同样地，通过使分流电阻45为可变电阻，可以调整抛物线波形电压的幅度，可以调整整个会聚校正量。
此外，如图14所示，从水平偏转线圈21a、21b的负极侧通过电容器52提取脉冲状的水平偏转电压的交流成分，利用电阻53a、53b和与这些电阻53a、53b分别串联连接的二极管54a、54b及电容器55a、55b，把水平偏转电压的交流成分的正部分或负部分作为电流输出电路部分放大器38的直流电源41a、41b来供给，可以不需要来自外部直流电源的供给，把该电源部分56设置在偏转系统上。
这种情况下，由于把上述电压-电流转换的功率也从偏转系统的电源供给，所以在偏转功率上可分担与抛物线波形电流形成有关的功率，而不会造成抛物线波形电流的混乱。
因此，利用这样的会聚校正电流供给电路使会聚校正线圈动作，同时通过使偏转系统的水平偏转磁场的枕形减弱，可以使整个画面上的会聚一致，并且可以改善整个荧光屏上电子束点的变形。
但是，在本实施例中，如果水平偏转磁场的枕形减弱，那么对于朝向荧光屏对角端的电子束来说，在妨碍垂直偏转的方向上作用的水平偏转磁场的垂直分量减少，在图8所示的画面24的上下端产生枕形变形。因此，在本实施例中，在强化图11所示的一组NS磁铁35a、35b磁力的同时，有必要加强垂直偏转磁场的桶形。如果强化这样一对NS磁铁的磁力，那么对荧光屏上下端的侧边电子束的会聚起过会聚作用。此外，如果垂直偏转磁场的桶形被加强，那么垂直偏转磁场对电子束起欠会聚作用。因此，如上所述，提高加强NS磁铁和垂直偏转磁场的桶形，在满足会聚的状态下可以校正画面上下端的枕形变形。
因此，利用上述那样的结构，基本上可以仅用水平方向的校正完成会聚的校正，可以简化会聚校正单元的结构。
作为具体例，在使用对角有效直径46cm、曲率大概为对角有效直径3倍的屏盘，最大偏转角度为100。的一字形自会聚型的彩色阴极射线管装置中，利用上述会聚校正单元，在相对于荧光屏中心的左右端进行相对约8mm欠会聚校正，并减弱其它部分水平偏转磁场的枕形。其结果，可以把在荧光屏的左右端的电子束点的水平直径/垂直直径从原来的0.35改善至0.55。
同时，在荧光屏的左右端，可以把原来必须达到600V的动态变动电压变为370V。这是因为通过上述电子束点的变形改善作用使非点象差也被缓和的缘故。而且，通过使会聚校正量增大，还可以在纵方向上校正电子束点的变形。此外，动态变动的电压最终因象面弯曲象差可降低至散焦校正上必要的值。
再有，在上述实施例中，由于具有把会聚校正线圈卷绕在没有慧形象差线圈的磁心上的结构，所以可以消除多余的结构部件，可以紧凑地设计会聚校正单元。
此外，如图15所示，在会聚校正单元中，也可以采用以铁氧体制的环形磁心57作为磁心，在该环形磁心57的内侧突出的四个突起部分58上卷绕会聚校正线圈36a(36d，产生四极磁场的结构。这种情况下，作为会聚校正线圈36a(36d的磁心，最好有四个，但如果考虑同时卷绕的没有慧形象差线圈分布的自由度，如图所示，期望设置八个左右突起部分58。具体地说，突起部分58的剖面面积为5mm(5mm，在该突起部分58中通过卷绕会聚校正线圈36a(36d，与卷绕在硅钢片制的磁心上的情况相比，可以提高轨道校正的灵敏度。
这样的会聚校正单元通过增大磁心的剖面面积可以提高会聚校正的灵敏度，但用价格便宜的硅钢片，剖面面积越大，越容易产生因高频变动的水平偏转磁场产生的发热和感应场等不良影响。因此，用上述铁氧体那样的高阻抗材料构成会聚校正单元是有效的。
而且，如图16所示，会聚校正单元由弯曲成圆弧状的四个会聚校正线圈36a(36d构成，也可以把这四个会聚校正线圈36a(36d按包围从电子枪的主透镜至偏转系统中心之间的真空外壳那样来配置。在这样的会聚校正单元中，通过使磁路长度L加长，可以使会聚校正灵敏度提高。但是，如果会聚校正线圈36a(36d未靠近荧光屏侧，那么就不能改善作为以往问题点的电子束点的变形。此外，如果会聚校正线圈36a(36d未靠近阴极侧，那么使通过主透镜的电子束的轨道改变，因透镜的球面象差有可能产生电子束点的劣化。因此，理想的情况最好是安装偏转系统的管颈。
而且，会聚校正单元不限于产生四极磁场的情况，例如，如图17所示，在配置在偏转系统管颈侧的环状磁心60的左右，会聚校正线圈36a、36b喇叭口形卷绕，这些会聚校正线圈36a、36b通过图17B所示的电路也可以与水平偏转线圈21a、21b连接。该电路具有这样的结构，在由磁铁61a、61b产生的偏磁可饱和磁心62上，在相互补偿磁场的方向上卷绕与水平偏转线圈21a、21b连接的可变负载线圈63a、63b，在并联连接的这些可变负载线圈63a、63b上连接会聚校正线圈36a、36b。
在这种会聚校正单元中，如果流动水平偏转电流，那么因磁饱和可变负载线圈63a、63b的一个负载增大，而另一个负载减小。由此，在荧光屏的左端，会聚校正线圈36a、36b的其中一个磁场变得比另一个磁场大，在右端其磁场的大小可反转地差动动作。因此，该会聚校正单元通过上述会聚校正线圈36a、36b差动产生的磁场在有助于水平偏转的方向上对通常偏转侧的侧边电子束构成强作用结构，或在妨碍水平偏转的方向上构成对与通常偏转侧相反侧的侧边电子束构成强作用结构，可以校正一对侧边电子束的会聚。
如上所述，从在高品质的电视机和高清晰度监视器等中使用的一字形自会聚型彩色阴极射线管装置的电子枪阴极至偏转系统的中心之间，如果设有会聚校正单元，那么整个画面上都没有电子束点的变形，可以达到近似的真圆。此外，通过把会聚校正电流分离成电压/电流转换部分和校正电压发生部分，可获得理想的校正电流，并且可以从偏转功率中分离出消耗功率。
权利要求
1.一种彩色阴极射线管装置，包括真空外壳，由有与管轴交叉并且相互垂直的第一轴和第二轴且其内表面上设有荧光屏的矩形状的屏盘、与屏盘连接的漏斗状的锥体和与该锥体的小口径部分端部连接的管颈构成，以从屏盘中心沿管轴至对角端的朝向管颈侧的落差为基准的屏盘内表面有将近似圆的屏盘曲率半径确定为荧光屏对角有效直径两倍以上的平坦度，一字形电子枪，设置在管颈内，有阴极和多个电极，发射一列排列的三束电子束，该三束电子束由以第一轴方向为排列轴的中心电子束和一对侧边电子束组成，偏转系统，安装在管颈至锥体的小口径部分的外侧，作为产生使三束电子束沿第一轴和第二轴方向偏转的偏转磁场的偏转系统，对于第一轴方向的偏转磁场来说，主要减少使荧光屏上电子束点劣化的非均匀磁场成分，对于第二轴方向的偏转磁场来说，主要校正离开第一轴的沿第一轴方向的图象变形和会聚，和会聚校正单元，在从电子枪的阴极至偏转系统的中心之间，主要仅在沿第一轴方向的相对于荧光屏中心的周边部分，使一对侧边电子束在远离中心电子束的方向上相对地位移。
2.一种彩色阴极射线管装置，包括真空外壳，由有与管轴交叉并且相互垂直的第一轴和第二轴且其内表面上设有荧光屏的矩形状的屏盘、与屏盘连接的漏斗状的锥体和与该锥体的小口径部分端部连接的管颈构成，以从屏盘中心沿管轴至对角端的朝向管颈侧的落差为基准的屏盘内表面有将近似圆的屏盘曲率半径确定为荧光屏对角有效直径两倍以上的平坦度，一字形电子枪，设置在管颈内，有阴极和多个电极，发射一列排列的三束电子束，该三束电子束由以第一轴方向为排列轴的中心电子束和一对侧边电子束组成，偏转系统，安装在管颈至锥体的小口径部分的外侧，产生使三束电子束沿第一轴和第二轴方向偏转的偏转磁场，第一轴或第二轴方向的偏转磁场减少使所述荧光屏上电子束点劣化的非均匀磁场成分，和会聚校正单元，在从电子枪的阴极至偏转系统的中心之间，在沿所述第一轴和第二轴的至少一个方向的相对于荧光屏中心的周边部分，使一对侧边电子束在远离中心电子束的方向上相对地位移，该会聚校正单元包括产生会聚校正磁场的线圈和向该线圈供给会聚校正电流的电流供给电路，该电流供给电路有利用至少与上述会聚校正磁场相同波形的输入电压把相同波形的会聚校正电流输出至所述线圈的放大电路部分，该放大电路部分被安装在彩色阴极射线管装置上。
3.如权利要求2所述的彩色阴极射线管装置，电子枪包括形成主透镜的电极，在该电极上施加向偏转系统的第一轴和第二轴的至少一个方向偏转的同步变动的抛物线状波形电压，而放大电路部分的输入电压是转用所述抛物线状波形电压的电压。
4.如权利要求2所述的彩色阴极射线管装置，放大电路部分的输入电压是平滑垂直回扫线期间输入电压的高频变动部分的电压。
5.如权利要求2所述的彩色阴极射线管装置，所述会聚校正单元包括根据偏转系统的偏转电压或偏转电流电路形成对放大电路部分的输入电压的电压形成电路部分，该电压形成电路部分安装在彩色阴极射线管装置上。
6.如权利要求2所述的彩色阴极射线管装置，还包括在电路上处理偏转系统的偏转电压使放大电路部分工作的电源部分，该电源部分被安装在彩色阴极射线管装置上。
7.一种彩色阴极射线管装置，包括真空外壳，由有与管轴交叉并且相互垂直的第一轴和第二轴且其内表面上设有荧光屏的矩形状的屏盘、与屏盘连接的漏斗状的锥体和与该锥体的小口径部分端部连接的管颈构成，以从屏盘中心沿管轴至对角端的朝向管颈侧的落差为基准的屏盘内表面有将近似圆的屏盘曲率半径确定为荧光屏对角有效直径两倍以上的平坦度，一字形电子枪，设置在管颈内，有阴极和多个电极，发射一列排列的三束电子束，该三束电子束由以第一轴方向为排列轴的中心电子束和一对侧边电子束组成，偏转系统，安装在管颈至锥体的小口径部分的外侧，产生使三束电子束沿第一轴和第二轴方向偏转的偏转磁场，第一轴或第二轴方向的偏转磁场减少使所述荧光屏上电子束点劣化的非均匀磁场成分，和会聚校正单元，在从电子枪的阴极至偏转系统的中心之间，在沿所述第一轴和第二轴的至少一个方向的相对于荧光屏中心的周边部分，使一对侧边电子束在远离中心电子束的方向上相对地位移，该会聚校正单元包括产生会聚校正磁场的线圈和向该线圈供给会聚校正电流的电流供给电路，该电流供给电路通过差动地挪位来会聚校正相对于所述第二轴的会聚对称性。
全文摘要
在彩色阴极射线管装置中,在从电子枪的阴极至偏转系统14的中心之间设有会聚校正单元25,仅在第一轴方向上相对于荧光屏15中心的周边,使一对侧边电子束18B、18R在远离中心电子束18G的方向上相对地变动。此外,在该彩色阴极射线管装置中,设有这样的偏转系统,其第一轴方向的偏转磁场主要减少使荧光屏上的电子束点劣化的非均匀磁场成分,而其第二轴方向的偏转磁场主要校正离开第一轴的沿第一轴方向的图象变形和会聚。因此,还促进了管的总长度的缩短和画面的平面化,在整个画面前面形成没有变形的良好电子束点。
文档编号H01J29/70GK1260583SQ9911598
公开日2000年7月19日 申请日期1999年12月16日 优先权日1998年12月16日
发明者佐野雄一, 横田昌広, 伊吹裕昭, 森英男 申请人:东芝株式会社